【正文】 在這里，我要感謝那些曾經(jīng)孜孜不倦傳授我們知識(shí)的各位恩師，衷心祝愿你們桃李滿天下。她不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而且為人師表，教給我們的不僅是書本上的知識(shí)，還有為人處世的積極態(tài)度，這些寶貴知識(shí)將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，再次表示衷心感謝。３）ＭＰＧ連接器　　用于MPG（手動(dòng)脈沖發(fā)生器）或同步譯碼器的連接器。伺服系統(tǒng)的開、停、就緒和急停等狀態(tài)輸出端口通過讀取這些端口的狀態(tài)。 機(jī)器人各關(guān)節(jié)由電機(jī)輸出動(dòng)力，通過各種傳動(dòng)方案，帶動(dòng)各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，傳感器、編碼器將檢測(cè)記錄到得運(yùn)動(dòng)不見的運(yùn)動(dòng)狀況并以開關(guān)量形式傳遞給I/O,PLC接收到這些信號(hào)并經(jīng)過處理后，發(fā)出指令，傳遞給I/O,系統(tǒng)進(jìn)入下一道命令執(zhí)行中。５、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維護(hù)方便； 可編程控制器體積小、質(zhì)量小，便于安裝。這種編程方法很有規(guī)律，容易掌握。主CPU實(shí)現(xiàn)管理、坐標(biāo)變換、軌跡生成和系統(tǒng)自診斷等；從ＣＰＵ實(shí)現(xiàn)所有關(guān)節(jié)的動(dòng)作控制。 考慮到先前方案分析是提到絲杠要求反向自鎖的特點(diǎn)，先根據(jù)其負(fù)載情況粗選滑動(dòng)絲杠的類型為單頭梯形絲杠。這里大、小臂的運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性的特點(diǎn)。故此次方案二作為本次設(shè)計(jì)的最終設(shè)計(jì)方案。（2）矩頻特性不同步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而降低，而且在較高的轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降所以其最高的工作轉(zhuǎn)速在300~600r/min。但這樣就使的小臂的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多段承受彎矩的軸，并且電機(jī)軸也承受了一定的彎矩。這是在充分考慮到小臂的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)大臂所產(chǎn)生的附加彎矩的條件下，對(duì)大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別做了加強(qiáng)處理。大臂的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和小臂的回轉(zhuǎn)軸共線。（4） 結(jié)構(gòu)性能及體積伺服電機(jī)易于標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，電動(dòng)機(jī)一般需配置減速裝置，除DD電動(dòng)機(jī)外，難以直接驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)密封問題。功率/質(zhì)量比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較小。（2）控制性能 輸出功率大，可無(wú)級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制（3）響應(yīng)速度 很高(4)結(jié)構(gòu)性能及體積結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行結(jié)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、模擬化，以實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。 在圖中，O為電機(jī)輸出軸，曲柄ＯＡ、連桿ＡＢ、滑塊Ｂ和支架結(jié)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：滑塊Ｂ、連桿ＢＣ、搖桿ＣＥ和支架構(gòu)成滑塊搖桿機(jī)構(gòu)。它具有模仿人手動(dòng)作的功能，并安裝于機(jī)器人手臂的前端。 任務(wù)是指機(jī)器人要完成的工作，機(jī)器人的類型是隨著工作任務(wù)的特點(diǎn)而決定的。（5）根據(jù)電機(jī)的外形尺寸及輸出軸軸徑以及電機(jī)的重量完善結(jié)構(gòu)草圖。這種運(yùn)動(dòng)只有兩種形態(tài)：直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其腕端的任何復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)都可由這兩種運(yùn)動(dòng)來合成。 按機(jī)器人的負(fù)荷和工作范圍分類按照這種分類方法，工業(yè)機(jī)器人分為：超大型機(jī)器人——負(fù)荷為１０ＫＮ以上。所以這種機(jī)器人結(jié)構(gòu)最適用于空間機(jī)器人、核工業(yè)機(jī)器人等。3 提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度和響應(yīng)頻率：為了提高機(jī)器人作業(yè)頻率以及提高具有感知功能機(jī)器人的反應(yīng)速度就必須提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度和響應(yīng)頻率。度大、精度高的數(shù)控機(jī)床相比，機(jī)器人在工作精度上大為遜色。在物料搬運(yùn)方面，近年來呈現(xiàn)出的趨勢(shì)就是系統(tǒng)化。 工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)目前，工業(yè)機(jī)器人有很大一部分應(yīng)用于制造業(yè)的物流搬運(yùn)中，極大的促進(jìn)物流自動(dòng)化，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，搬運(yùn)機(jī)器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。因此它逐步代替了采用液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人成為工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的主流。目 錄摘要1 緒論…………………………………………………………………1 工業(yè)機(jī)器人研究的目的和意義…………………………………1 工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)…………………….. 工業(yè)機(jī)器人的分類 本課題研究的主要內(nèi)容2 總體方案的確定 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 基本設(shè)計(jì)參數(shù) 工作空間的分析 驅(qū)動(dòng)方式 傳動(dòng)方式確定3 搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 手爪驅(qū)動(dòng)氣缸設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)給絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型計(jì)算 手臂強(qiáng)度校核4 搬運(yùn)機(jī)器人的控制系統(tǒng) 機(jī)器人控制系統(tǒng)分類 控制系統(tǒng)方案分析 機(jī)器人的控制系統(tǒng)方案確定 PLC及運(yùn)動(dòng)控制單元選型5 結(jié)論與展望致謝1 緒論 工業(yè)機(jī)器人研究的目的和意義工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重復(fù)性并且勞動(dòng)程度極大的工作，工作方式一般采取示教在線的方式。在工業(yè)機(jī)器人逐漸得到推廣和普及工程中，下面三個(gè)方面的技術(shù)進(jìn)步起著非常重要的作用。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，CPU的計(jì)算能力有了很大的提高，機(jī)器人控制器的性能也有了很大提高，高性能機(jī)器人控制器甚至可以同時(shí)控制２０多個(gè)關(guān)節(jié)。越來越多的搬運(yùn)機(jī)器人是采用混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的，這樣能夠更好的發(fā)揮各驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，避免缺點(diǎn)并在它的控制精度方面和搬運(yùn)效率方面有了很大的提高。前者指的是應(yīng)用領(lǐng)域的橫向拓寬，后者是在性能及水平上的縱向提高，又使擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和性能水平的提高，又使擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域成為可能。另外，在有限空間及有障礙的復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)的機(jī)器人。這一點(diǎn)對(duì)裝配作業(yè)機(jī)器人、核工業(yè)機(jī)器人和在空間上作業(yè)的空間機(jī)器人來說是特別重要的。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動(dòng)。通常我們依據(jù)其具體的作業(yè)用途來稱呼它，如一條自動(dòng)生產(chǎn)線上使用了相同結(jié)構(gòu)的數(shù)臺(tái)機(jī)器人，有的用于點(diǎn)焊就稱為點(diǎn)焊機(jī)器人，有的用于搬運(yùn)工件就稱為搬運(yùn)機(jī)器人，以此類推，便有噴漆機(jī)器人、涂膠機(jī)器人、裝配機(jī)器人和測(cè)量機(jī)器人等有的作業(yè)具有一定范圍，如潛入水下作勘查、采礦和鋪４管道的機(jī)器人，就統(tǒng)稱為水下機(jī)器人，類似還有宇航機(jī)器人等。超小型機(jī)器人――負(fù)荷小于１Ｎ。（2）根據(jù)工件的負(fù)載情況，工作空間以及各個(gè)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)形式對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行整體方案的設(shè)計(jì)：（1）對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人的手爪、小臂、大臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制各部分的結(jié)構(gòu)草圖。機(jī)械手用于執(zhí)行指定的作業(yè)業(yè)務(wù)。 基座上面是接線盒子，所有電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和反饋信號(hào)都從中出入。根據(jù)手指開合的動(dòng)作特點(diǎn)分為回轉(zhuǎn)型和平移形。．３ 驅(qū)動(dòng)方式該機(jī)器人一共具有四個(gè)獨(dú)立的傳動(dòng)關(guān)節(jié)，連同末端機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，一共需要五個(gè)動(dòng)力源。（2） 控制性能不易控制，難以實(shí)現(xiàn)高速、高精度連續(xù)軌跡控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)：（1） 輸出功率較大控制精度，功率較大，能精確定位，反應(yīng)靈敏。 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，通常對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求有：（1） 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量盡可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要高，效率也要高；（2） 反應(yīng)速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比要大，能夠進(jìn)行頻繁的起、制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)切換；（3） 驅(qū)動(dòng)盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要?。唬?） 安全可靠；（5） 操作和維護(hù)方便；（6） 對(duì)環(huán)境無(wú)污染，噪聲要??；（7） 經(jīng)濟(jì)上合理，尤其要盡量減少占地面